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8254定時(shí)/計(jì)數(shù)器應(yīng)用實(shí)驗(yàn)

1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

掌握8254的工作方式及應(yīng)用編程。

掌握8254典型應(yīng)用電路的接法。

2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

PC機(jī)一臺(tái)，TD-PITE實(shí)驗(yàn)裝置一套。

3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

計(jì)數(shù)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。編寫(xiě)程序，應(yīng)用8254的計(jì)數(shù)功能，使用單次脈沖模擬計(jì)數(shù)，使每當(dāng)按動(dòng)‘KK1＋’5次后，產(chǎn)生一次計(jì)數(shù)中斷，并在屏幕上顯示一個(gè)字符‘M’。

定時(shí)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。編寫(xiě)程序，應(yīng)用8254的定時(shí)功能，產(chǎn)生一個(gè)1s的方波。

4 實(shí)驗(yàn)原理

8254是Intel公司生產(chǎn)的可編程間隔定時(shí)器。是8253的改進(jìn)型，比8253具有更優(yōu)良的性能。8254具有以下基本功能：

（1）有3個(gè)獨(dú)立的16位計(jì)數(shù)器。

（2）每個(gè)計(jì)數(shù)器可按二進(jìn)制或十進(jìn)制（BCD）計(jì)數(shù)。

（3）每個(gè)計(jì)數(shù)器可編程工作于6種不同工作方式。

（4）8254每個(gè)計(jì)數(shù)器允許的最高計(jì)數(shù)頻率為10MHz（8253為2MHz）。

（5）8254有讀回命令（8253沒(méi)有），除了可以讀出當(dāng)前計(jì)數(shù)單元的內(nèi)容外，還可以讀出狀態(tài)寄存器的內(nèi)容。

（6）計(jì)數(shù)脈沖可以是有規(guī)律的時(shí)鐘信號(hào)，也可以是隨機(jī)信號(hào)。計(jì)數(shù)初值公式為：

n=fCLKi÷fOUTi、其中fCLKi是輸入時(shí)鐘脈沖的頻率，fOUTi是輸出波形的頻率。

圖4.27是8254的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖和引腳圖，它是由與CPU的接口、內(nèi)部控制電路和三個(gè)計(jì)數(shù)器組成。8254的工作方式如下述：

（1）方式0：計(jì)數(shù)到0結(jié)束輸出正躍變信號(hào)方式。

（2）方式1：硬件可重觸發(fā)單穩(wěn)方式。

（3）方式2：頻率發(fā)生器方式。

（4）方式3：方波發(fā)生器。

（5）方式4：軟件觸發(fā)選通方式。

（6）方式5：硬件觸發(fā)選通方式。

圖4.27 8254的內(nèi)部接口和引腳

8254的控制字有兩個(gè)：一個(gè)用來(lái)設(shè)置計(jì)數(shù)器的工作方式，稱(chēng)為方式控制字；另一個(gè)用來(lái)設(shè)置讀回命令，稱(chēng)為讀回控制字。這兩個(gè)控制字共用一個(gè)地址，由標(biāo)識(shí)位來(lái)區(qū)分。控制字格式如表4.3—4.5所示。

表4.3 8254的方式控制字格式

D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
計(jì)數(shù)器選擇
讀/寫(xiě)格式選擇
工作方式選擇
計(jì)數(shù)碼制選擇
00－計(jì)數(shù)器0
01－計(jì)數(shù)器1
10－計(jì)數(shù)器2
11－讀出控制
字標(biāo)志
00－鎖存計(jì)數(shù)值
01－讀/寫(xiě)低8位
10－讀/寫(xiě)高8位
11－先讀/寫(xiě)低8位
再讀/寫(xiě)高8位
000－方式0
001－方式1
010－方式2
011－方式3
100－方式4
101－方式5
0－二進(jìn)制數(shù)
1－十進(jìn)制數(shù)
表4.4 8254讀出控制字格式

D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
1
1
0－鎖存計(jì)數(shù)值
0－鎖存狀態(tài)信息
計(jì)數(shù)器選擇（同方式控制字）
0
表4.5 8254狀態(tài)字格式

D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
OUT引腳現(xiàn)行狀態(tài)
1－高電平
0－低電平
計(jì)數(shù)初值是否裝入
1－無(wú)效計(jì)數(shù)
0－計(jì)數(shù)有效
計(jì)數(shù)器方式（同方式控制字）

8254實(shí)驗(yàn)單元電路圖如下圖所示：

圖4.28 8254實(shí)驗(yàn)電路原理圖

5 實(shí)驗(yàn)步驟

計(jì)數(shù)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)

編寫(xiě)程序，將8254的計(jì)數(shù)器0設(shè)置為方式3，計(jì)數(shù)值為十進(jìn)制數(shù)4，用單次脈沖KK1＋作為CLK0時(shí)鐘，OUT0連接MIR7，每當(dāng)KK1＋按動(dòng)5次后產(chǎn)生中斷請(qǐng)求，在屏幕上顯示字符“M”。

實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）實(shí)驗(yàn)接線如圖4.29所示。

（2）編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)程序，經(jīng)編譯、鏈接無(wú)誤后裝入系統(tǒng)。

（3）運(yùn)行程序，按動(dòng)KK1＋產(chǎn)生單次脈沖，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

（4）改變計(jì)數(shù)值，驗(yàn)證8254的計(jì)數(shù)功能。

圖4.29 8254計(jì)數(shù)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)接線圖

實(shí)驗(yàn)程序清單（A82541.ASM）

A8254 EQU 06C0H ;8254計(jì)數(shù)器0端口地址
B8254 EQU 06C2H ;8254計(jì)數(shù)器1端口地址
C8254 EQU 06C4H ;8254計(jì)數(shù)器2端口地址
CON8254 EQU 06C6H ;8254 控制寄存器端口地址

SSTACK SEGMENT STACK
DW 32 DUP(?)
SSTACK ENDS

CODE SEGMENT
ASSUME CS:CODE, SS:SSTACK
START: PUSH DS
MOV AX, 0000H
MOV DS, AX
MOV AX, OFFSET IRQ7 ;取中斷入口地址
MOV SI, 003CH ;中斷矢量地址
MOV [SI], AX ;填I(lǐng)RQ7的偏移矢量
MOV AX, CS ;段地址
MOV SI, 003EH
MOV [SI], AX ;填I(lǐng)RQ7的段地址矢量
CLI ；中斷屏蔽clear interrupt
POP DS

;初始化主片8259MOV AL, 11H ；0001 0001 級(jí)聯(lián)，邊沿觸發(fā)，要ICW4OUT 20H, AL ;ICW1MOV AL, 08H ；0000 1000 中斷類(lèi)型號(hào)從8開(kāi)始OUT 21H, AL ;ICW2MOV AL, 04H ；0000 0100 OUT 21H, AL ;ICW3MOV AL, 01H ；0000 0001 非緩沖方式，8086/8088配置OUT 21H, AL ;ICW4MOV AL, 6FH ;OCW1 0110 1111 IR7,IR4引腳的中斷開(kāi)放OUT 21H, AL;8254MOV DX, CON8254MOV AL, 10H ;0001 0000計(jì)數(shù)器0，方式0OUT DX, ALMOV DX, A8254MOV AL, 04HOUT DX, ALSTI ；開(kāi)中斷

AA1: JMP AA1 ；無(wú)限循環(huán)

IRQ7: MOV DX, A8254
MOV AL, 04H ;0000 0100
OUT DX, AL
MOV AH, 02H ;M 4DH
MOV DL, 4DH
INT 21H
MOV AH, 02H
MOV DL, 20H
INT 21H
MOV AL, 20H
OUT 20H, AL ;中斷結(jié)束命令
IRET
CODE ENDS
END START

定時(shí)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)

編寫(xiě)程序，將8254的計(jì)數(shù)器0和計(jì)數(shù)器1都設(shè)置為方式3，用信號(hào)源1MHz作為CLK0時(shí)鐘，OUT0為波形輸出1ms方波，再通過(guò)CLK1輸入，OUT1輸出1s方波。

實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）接線圖如圖4.30所示。

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)程序，經(jīng)編譯、鏈接無(wú)誤后裝入系統(tǒng)。

（3）單擊按鈕，運(yùn)行實(shí)驗(yàn)程序，8254的OUT1會(huì)輸出1s的方波。

（4）用示波器觀察波形的方法：單擊虛擬儀器菜單中的按鈕或直接單擊工具欄的按鈕，在新彈出的示波器界面上單擊按鈕運(yùn)行示波器，就可以觀測(cè)出OUT1輸出的波形。

實(shí)驗(yàn)程序清單（A82542.ASM）

A8254 EQU 06C0H ;8254計(jì)數(shù)器0端口地址
B8254 EQU 06C2H ;8254計(jì)數(shù)器1端口地址
C8254 EQU 06C4H ;8254計(jì)數(shù)器2端口地址
CON8254 EQU 06C6H ;8254 控制寄存器端口地址

SSTACK SEGMENT STACK
DW 32 DUP(?)
SSTACK ENDS
CODE SEGMENT
ASSUME CS:CODE
START: MOV DX, CON8254 ;8254
MOV AL, 36H ;0011 0110計(jì)數(shù)器0，方式3
OUT DX, AL
MOV DX, A8254
MOV AL, 0E8H ；03E8H --> 1000
OUT DX, AL
MOV AL, 03H
OUT DX, AL
MOV DX, CON8254 ;8254
MOV AL, 76H ;0111 0110計(jì)數(shù)器1，方式3
OUT DX, AL
MOV DX, B8254
MOV AL, 0E8H ；03E8H --> 1000
OUT DX, AL
MOV AL, 03H
OUT DX, AL
AA1: JMP AA1
CODE ENDS
END START

圖4.30 8254定時(shí)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)接線圖

附表 輸入/輸出接口編址

信號(hào)線
編址空間
主片8259

20H、21H
從片8259

A0H、A1H
擴(kuò)展I/O接口
IOY0
0600H～063FH
IOY1
0640H～067FH
IOY2
0680H～06BFH
IOY3
06C0H～06FFH
附表 INT 10H 使用說(shuō)明

入口：AH=01H，AL=數(shù)據(jù)
功能：寫(xiě)AL中的數(shù)據(jù)到屏上
入口：AH=06H，DS：BX=字串首址，且字串尾用00H填充
功能：顯示一字串，直到遇到00H為止
附表 INT 21H使用說(shuō)明

入口：AH＝00H或AH＝4CH
功能：程序終止
入口：AH＝01H
功能：讀鍵盤(pán)輸入到AL中并回顯
入口：AH＝02H，DL=數(shù)據(jù)
功能：寫(xiě)DL中的數(shù)據(jù)到顯示屏
入口：AH＝08H
功能：讀鍵盤(pán)輸入到AL中無(wú)回顯
入口：AH＝09H，DS:DX=字符串首地址，字符串以 ‘${}^{\prime }結(jié)束功能：顯示字符串，直到遇{到}^{\prime }$’ 為止
入口：AH＝0AH，DS:DX=緩沖區(qū)首地址，(DS:DX)=緩沖區(qū)最大字符數(shù)，
(DS:DX+1)=實(shí)際輸入字符數(shù)，(DS:DX+2)=輸入字符串起始地址
功能：讀鍵盤(pán)輸入的字符串到DS:DX指定緩沖區(qū)中并以回車(chē)結(jié)束

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作者：hasp_Jason
來(lái)源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/as1072966956/article/details/80718843
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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的8254定时/计数器实验的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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